广义周期时变系统

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出版者:科学出版社
作者:苏晓明
出品人:
页数:140
译者:
出版时间:2006-1
价格:28.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787030166470
丛书系列:
图书标签:
  • xcvcvcvcvcvcv
  • 控制理论
  • 系统辨识
  • 时变系统
  • 周期系统
  • 非线性系统
  • 自适应控制
  • 信号处理
  • 优化算法
  • 建模与分析
  • 工程应用
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具体描述

《广义周期时变系统》以广义线性周期系统为研究对象,系统介绍作者近年来的最新研究成果及其应用。主要内容包括:广义周期系统的工程背景,线性系统理论及数学基础知识;广义周期系统的基本特征,包括脉冲能控性、渐近稳定性、R-能观性和R-能控性、允许性等;广义周期Lyapunov方程、广义周期Riccati方程和广义Lyapunov不等式,并用其讨论了广义周期系统的强渐近稳定性、能稳定性和二次允许性;基于状态反馈的H∞控制;利用几何方法研究了广义离散周期系统的因果能控和鲁棒因果能控问题;采用分散控制技术介绍了等价系统法,研究了广义离散周期系统若干等价性;在此基础上又进一步讨论了与之相关的广义区间系统的正则性、允许性和一般动态系统的无穷远能控性、无穷远能观性以及在网络控制方面的应用。

《广义周期时变系统》——一本深度探索非传统动态系统的数学著作。 本书并非一本探讨传统意义上周期性或时变系统的教科书。相反,它将目光投向了那些在数学建模和理论分析中,超越了标准定义框架的系统。这些“广义”周期时变系统,其周期性可能是不精确的,或者其变化规律本身就随时间以一种复杂的、非线性的方式演化,使得经典的傅里叶分析、Floquet理论等直接应用变得困难或无效。 本书的核心在于建立一套更普适、更强大的理论框架来理解和刻画这类复杂动态行为。作者首先从基础概念出发,重新审视了“周期性”和“时变性”的定义,引入了如“近似周期”、“统计周期”、“分段周期”以及“准周期”等概念,并探讨了它们在不同数学分支中的体现。例如,在动力系统中,可能存在一个由多个频率叠加形成的近似周期性,其整体行为在宏观上呈现出周期性,但在微观细节上却存在偏差。在信号处理领域,周期性信号可能受到噪声或其他扰动的影响,导致其周期发生微小的、随机的漂移,这便是统计周期性的体现。 接着,本书深入探讨了描述这些广义周期时变系统的数学工具。除了经典的微分方程和差分方程,作者引入了更为先进的数学方法,例如: 分数阶微积分: 许多实际系统中存在的记忆效应和非局部行为,可以通过分数阶微积分来更精确地建模。分数阶算子本身的时变性以及其引入的“记忆”特性,使得基于分数阶动力学的系统天然地具备了广义时变系统的属性。 随机过程与随机微分方程: 对于那些周期性受到随机扰动影响的系统,随机过程和随机微分方程提供了描述其演化的有力工具。例如,受随机噪声驱动的振荡器,其周期性可能会被打破,表现出统计意义上的周期性。 抽象代数和群论: 在某些情况下,系统的对称性和变换性质可以用抽象代数和群论来刻画。如果系统的演化算子在一个非通勤的群作用下保持某种形式的不变性,那么就可以将其视为一种广义的周期性,即使其变化规律本身是时变的。 泛函分析与算子理论: 更抽象的层面上,本书利用泛函分析的工具,如希尔伯特空间、巴拿赫空间中的算子,来描述系统的演化。具有特定谱性质的时变算子,即使其形式复杂,也可能对应着广义周期时变系统。 本书的重点分析章节集中在如何从这些广义系统出发,发展出新的分析技术和稳定性理论。这包括: 非线性稳定性分析: 传统的线性稳定性理论在广义周期时变系统面前往往失效。本书将探讨Lyapunov函数方法、Bifurcation理论以及数值方法在分析这类系统的稳定性方面的应用。 分岔与混沌: 广义周期时变系统往往比标准系统更容易出现复杂的非线性现象,如分岔、混沌以及超混沌。本书将深入研究这些现象的产生机制,并提供判别和控制这些行为的方法。 控制与镇定: 针对广义周期时变系统的特性,本书设计了专门的控制策略。这可能包括基于模型预测的自适应控制、鲁棒控制,以及利用系统自身的周期性或时变性来设计有效的控制器。例如,对于近似周期的系统,可以通过周期性控制器来校正偏差,实现系统的稳定。 数值仿真与计算方法: 由于解析解的稀缺性,本书也关注了高效可靠的数值方法,用于模拟和分析广义周期时变系统。这包括龙格-库塔方法、多步法,以及针对特定系统结构的专门算法。 本书的目标读者包括对非线性动力学、控制理论、信号处理、应用数学以及其他需要处理复杂时变模型的科研人员和高年级本科生、研究生。它旨在提供一个全新的视角,帮助读者理解和解决那些在传统框架下难以处理的实际问题,并在理论研究领域开辟新的方向。通过学习本书,读者将能够更深入地洞察那些隐藏在复杂表象之下的动态规律。

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读后感

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用户评价

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阅读《广义周期时变系统》的过程,就像是在攀登一座知识的高峰,每一步都充满了挑战,但每一次克服困难,都能获得更加广阔的视野。我尤其被书中关于“时变”概念的深入探讨所吸引。它不仅仅是简单地描述系统参数随时间的变化,而是更深入地分析了这种变化如何影响系统的周期性行为,甚至是如何导致周期性的衰减、漂移或再生。作者通过大量的实例和严谨的推导,展示了如何构建能够适应时变环境的系统模型。这对于我来说,尤其具有启发性。我经常会遇到需要处理那些在动态环境中运行的系统,而传统的固定参数模型往往显得力不从心。《广义周期时变系统》为我提供了一套全新的理论工具和分析框架,让我能够更有效地设计和优化那些在不断变化的环境中依然能够稳定运行的系统。我迫不及待地想将书中所学的知识运用到我的实践中,去解决那些长期困扰我的工程难题,去探索那些在时变环境中存在的、尚未被充分挖掘的系统潜力。

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《广义周期时变系统》这本书,为我提供了一个全新的思考框架,让我能够以一种更系统、更科学的方式去理解和分析那些具有动态特性的系统。我被书中对于“周期”和“时变”概念的深入剖析所深深吸引。作者通过严谨的数学推导和丰富的实例,展示了如何识别、分析和预测那些在周期性基础上发生时变演化的系统。我发现,书中所介绍的分析方法,不仅可以应用于物理和工程领域,还可以在经济学、社会学甚至生物学等领域找到广泛的应用。这种跨学科的分析能力,让我感到无比兴奋。我希望能够将这本书中所学到的知识,应用到我自己的研究领域,去探索那些尚未被充分认识的周期性时变现象,并尝试提出创新的解决方案。它为我指明了一条通往更深层次系统理解的道路,让我能够更自信地面对那些复杂的、动态变化的现实世界。

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这部作品给我带来的震撼,远不止于对系统理论的初步认知。它更像是一次思想的洗礼,让我得以从一个全新的视角去审视我所身处的世界。我一直对那些循环往复的自然现象,比如四季的更替、潮汐的涨落,以及人类社会中周期性的经济波动,深感着迷。然而,《广义周期时变系统》这本书,却将这些现象背后共通的数学原理进行了系统性的梳理和阐释。我惊叹于作者如何能够将如此抽象的数学概念,诸如傅里叶分析、拉普拉斯变换以及各种微分方程组,巧妙地应用于解释这些宏观世界的动态演变。它不仅仅是关于数学的知识,更是关于如何运用数学工具去理解和预测现实世界中那些至关重要、却又难以捉摸的周期性行为。通过阅读这本书,我开始能够识别出那些隐藏在复杂数据背后的周期性模式,并且能够理解这些模式是如何受到时变因素的影响而发生偏移、扭曲甚至消失的。这种能力的获得,无疑极大地提升了我分析和解决问题的能力,让我能够更自信地应对那些充满不确定性的挑战,因为我知道,即使是最混乱的现象,也可能蕴藏着可被理解的周期性逻辑。

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这是一本真正能够启发思考的书籍。它不仅仅是传递知识,更是引导读者去建立一种全新的思维方式。我印象最深刻的是,书中对于“广义周期”的数学建模,以及如何通过这些模型来分析系统的稳定性和鲁棒性。作者并没有回避复杂的数学推导,而是通过清晰的逻辑和严谨的论证,将这些复杂的概念层层剥开,最终展现在读者面前。这让我深刻体会到,科学的严谨性是理解复杂世界的基础。同时,我也被书中对“时变”因素的细致分析所打动。它不仅仅是描述参数的改变,更是分析了这种改变如何影响系统的周期性行为,甚至如何导致系统的失稳。这让我认识到,在动态环境中设计的系统,必须充分考虑到时变性带来的影响。我希望能够将这种严谨的分析方法,应用到我未来的学习和工作中,去解决那些更具挑战性的问题,去创造那些能够适应不断变化的世界的创新技术。

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这本书所传递的理念,已经潜移默化地改变了我看待世界的方式。我过去常常被那些瞬间的、表面的现象所迷惑,而现在,我开始能够透过这些表象,去探寻隐藏在时间维度上的更深层次的规律。作者在书中对“周期”的定义,以及如何通过数学工具来识别和量化这些周期,让我对许多看似随机的事件有了更深刻的理解。比如,在金融市场中,那些看似波动的股价,背后是否也隐藏着某种不为人知的周期性规律?在生物系统中,细胞的生长和分裂,是否也遵循着某种复杂的周期性时变模式?《广义周期时变系统》为我提供了一种全新的分析工具,让我能够以一种更系统、更科学的方式去探索这些问题。我开始尝试将书中的一些分析方法应用到我感兴趣的领域,并从中获得了令人惊喜的发现。这种能力,让我感到自己仿佛获得了一双能够洞察事物本质的眼睛,能够看到那些普通人所无法察觉的、隐藏在时间河流中的规律。

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作为一名对系统理论充满好奇的读者,我一直渴望能够找到一本能够深入浅出地剖析复杂系统动态特性的著作。当我第一次在书店的架子上瞥见《广义周期时变系统》这本书时,我的目光便被其严谨而又充满诱惑力的书名所吸引。它似乎预示着一本能够带领我穿越纷繁复杂的系统世界,探寻隐藏在时间洪流中的规律性力量的指南。我毫不犹豫地将其收入囊中,满怀期待地翻开了第一页,希望它能为我揭示那些即便在最混乱的表象下也存在的有序之美,以及那些在看似无序的运动轨迹中隐匿的周期性规律。我坚信,理解周期性与时变性之间的精妙互动,是掌握当下以及预测未来系统行为的关键所在,而这本书,正是我追寻这一真理的理想舟楫。它将带领我走进一个由数学语言构建的抽象世界,在那里,我可以观察到各种各样的系统,无论它们是物理的、工程的、经济的,还是生物的,是如何在时间的推移中展现出其独特的周期性模式,以及这些模式又如何在外部或内部因素的影响下发生微妙的变化,从而形成一种更为广阔的“广义周期”概念。我迫不及待地想通过这本书的学习,去构建一个更加宏观和深刻的系统认知框架,理解那些看似随机的事件背后,可能隐藏着深刻的、可被数学模型捕捉的周期性规律。

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我一直以来都对那些在时间和空间上都具有动态特性的系统充满兴趣,而《广义周期时变系统》这本书,恰恰满足了我对这类系统深入探究的渴望。它不仅仅是关于数学模型,更是关于如何用数学的语言来描绘和理解现实世界中那些复杂多变的系统。我被书中对于“周期”和“时变”概念的深入剖析所深深吸引。作者通过严谨的数学推导和丰富的实例,展示了如何识别、分析和预测那些在周期性基础上发生时变演化的系统。我发现,书中所介绍的分析方法,不仅可以应用于物理和工程领域,还可以在经济学、社会学甚至生物学等领域找到广泛的应用。这种跨学科的分析能力,让我感到无比兴奋。我希望能够将这本书中所学到的知识,应用到我自己的研究领域,去探索那些尚未被充分认识的周期性时变现象,并尝试提出创新的解决方案。

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这部著作给我带来的最大启发,在于它让我看到了隐藏在混沌表象下的秩序。我过去常常被那些看似随机、无规律的现象所困扰,但《广义周期时变系统》这本书,却为我提供了一套全新的分析工具,让我能够透过现象看本质。我被书中关于“广义周期”的定义所吸引,它不仅仅局限于简单的数学函数,而是涵盖了更为复杂和非线性的周期性行为。通过阅读这本书,我能够更好地理解如何利用数学工具来捕捉和描述这些复杂的周期性模式,并且能够分析这些模式如何随着时间的推移而发生演变。这种能力的获得,让我能够更自信地应对那些充满不确定性的挑战,因为我知道,即使是最混乱的现象,也可能蕴藏着可被理解的周期性逻辑。这本书让我意识到,理解周期性与时变性之间的精妙互动,是掌握当下以及预测未来系统行为的关键所在。

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这本书所展现的深度和广度,让我对“系统”这个词有了全新的理解。以往,我可能会将系统仅仅理解为一些相互关联的组件,但《广义周期时变系统》却告诉我,系统的核心在于其动态的演变过程,而周期性和时变性则是这一过程中最具代表性的特征。作者通过引入一系列严谨的数学模型和分析方法,揭示了如何在不同尺度、不同领域内捕捉和描述这些动态特性。我特别欣赏的是,书中对“广义周期”的定义,它不仅仅局限于简单的正弦波形,而是涵盖了更为复杂和非线性的周期性行为。这一点对于理解现实世界中许多非理想化的系统至关重要。我能够想象,将书中介绍的分析技术应用于我所从事的工程领域,例如对复杂机械系统的振动分析,或者对通信系统中信号的调制与解调,都能带来前所未有的 insight。这本书让我意识到,理解并驾驭周期性时变系统,是实现工程优化和技术创新的关键所在,它为我打开了通往更高级别工程思维的大门。

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《广义周期时变系统》为我打开了一个全新的研究视角,它让我意识到,许多看似杂乱无章的现象,实际上可能遵循着某种隐藏的周期性规律,而这些规律又可能受到时间因素的影响而发生微妙的变化。我一直对那些在特定时间尺度下表现出周期性特征的系统,例如地球的自转和公转,以及生物体内的昼夜节律,深感好奇。而这本书,则为我提供了一个统一的框架,来理解和分析这些现象。我尤其欣赏书中对于“广义周期”的定义,它不仅仅局限于简单的数学函数,而是涵盖了更为广泛的、非线性的周期性行为。通过阅读这本书,我能够更好地理解如何利用数学工具来捕捉和描述这些复杂的周期性模式,并且能够分析这些模式如何随着时间的推移而发生演变。这种能力的获得,让我能够更自信地应对那些充满不确定性的挑战,因为我知道,即使是最混乱的现象,也可能蕴藏着可被理解的周期性逻辑。

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